内容正文:
2025-2026学年高二上学期第一次月考试题
化学试题
考试时间:75分钟 试卷分数:100分
注意事项:
1.答卷前,考生务必在答题卡指定位置填写姓名、准考证号等信息。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案正确填写在答题卡指定位置。不得使用修正液、修正带。
3.答题卡不要折叠、损坏,不得在答题卡上涂写与考试无关的信息;考试结束,只上交答题卡。
可能用到的相对原子质量:O-16 Al-27
第Ⅰ卷 (选择题)
一、选择题(每题3分,共42分)
1. 2025年经济工作的九项重点任务之一,是以科技创新引领新质生产力发展,建设现代化产业体系,“新质生产力”的概念中,“新”的核心在于科技创新,下列说法正确的是
A. 歼-20上采用的氮化镓涂层,属于新型金属材料
B. “中国天眼”传输信息用到了光导纤维,其主要成分是
C. 磁悬浮列车使用钇钡铜氧作为超导材料,位于元素周期表副族
D. 我国核动力货船将采用钍()基熔盐反应堆技术,的中子数为142
2. 下列每步转化不能通过一步反应就实现的是
A. NH3→NO→NO2→HNO3
B. Al→Al2O3→Al(OH)3→NaAlO2
C. S→SO2→H2SO4→MgSO4
D. Fe→FeCl2→Fe(OH)2→Fe(OH)3
3. 用表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是
A. 50 mL18.4 mol/L浓硫酸与足量铜加热反应,生成分子的数目为0.46
B. 14 g乙烯、环丙烷()混合气体所含原子的数目为3
C. 1.6 g所含有的电子数为0.8
D. 标准状况下,2.24 L含有的键数目为0.2
4. 在反应中,下列表示该反应速率最快的是
A. v(X)=0.5mol·L-1·s-1 B. v(Y)=0.3mol·L-1·s-1
C. v(Z)=0.6mol·L-1·s-1 D. v(W)=0.9mol·L-1·min-1
5. H2O2被称为“绿色氧化剂”。一种用H2制备H2O2的原理如图所示。下列说法错误的是
A. HCl和是中间产物
B. 反应I涉及非极性键的断裂和极性键的形成
C. 整个过程总反应的原子利用率是100%
D. 使用催化剂可以改变反应历程,从而改变总反应的反应热
6. 下列热化学方程式,正确的是
A. 4g固体硫完全燃烧生成SO2,放出37 kJ热量:S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH= -296kJ/mol
B. 1molN2与3molH2在某密闭容器中反应放出73kJ热量,则反应的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-73kJ/mol
C. 甲烷的标准燃烧热为-890.3kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-890.3kJ·mol-1
D. 强酸强碱的中和热为-57.3 kJ/mol: Ba(OH)2(aq)+H2SO4(aq)=BaSO4(S)+2H2O(l) △H=-114.6kJ/mol
7. 下列实验操作、现象和解释或结论都正确的是
实验操作
现象
解释或结论
A
密闭容器中氢气和碘蒸气等物质的量反应,压缩容器容积
颜色加深
平衡右移
B
向两支盛有等浓度、等体积的试管中分别加入等浓度、等体积的溶液和溶液
前者产生气泡的速率快
的催化效果比好
C
等体积、等物质的量浓度的与溶液在不同温度下反应
温度高的溶液中先出现浑浊
温度升高,该反应速率加快
D
向两份5 mL 0.1 mol∙L-1草酸溶液中,分别滴加0.1 mol∙L-1和0.2 mol∙L-1的酸性高锰酸钾溶液2 mL
加入0.2 mol∙L-1的酸性高锰酸钾溶液褪色快
反应物浓度越大,反应速率越快
A. A B. B C. C D. D
8. 下列对应离子方程式书写正确的是
A. 向酸性高锰酸钾溶液中滴加双氧水:
B. 已知酸性强弱顺序:,则向溶液中通入少量:
C. 向溶液中滴加溶液至沉淀的质量最大:
D. 向含的溶液中通入
9. 下列实验装置不能达到实验目的的是
A. 图甲装置:比较非金属性:
B. 图乙装置:验证钠和水反应是否为放热反应
C. 图丙装置:橡皮管能减小气体体积测量的误差
D. 图丁装置:用做喷泉实验
10. 在一绝热(不与外界发生热交换)的恒容容器中,发生反应:,下列描述中能表明反应已达到平衡状态的有几个
①容器内温度不变
②混合气体的密度不变
③混合气体的压强不变
④混合气体的平均相对分子质量不变
⑤C(g)的物质的量浓度不变
⑥容器内A、C、D三种气体的浓度之比为2:1:1
⑦某时刻且不等于零
⑧单位时间内生成n mol D,同时生成2n mol A
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
11. 已知反应,下列叙述与图对应的是
A. 图①表示,对达到平衡状态的反应,在时刻充入一定量的C,平衡逆向移动
B. 由图②可知,
C. 图③表示化学平衡常数与压强的变化关系
D. 若图④中y轴表示C的体积分数,则
12. 转化为的反应为 。在有、无催化剂条件下氧化成过程中能量的变化如图所示。450℃、催化时,该反应机理为:
反应①
反应②
下列说法正确的是
A. 反应1的△S>0
B. 催化时,反应②的速率大于反应①
C. 其他条件相同,增大,的转化率下降
D.
13. 某容器中只发生反应:。由下列图象得出的结论正确的是
A. 其他条件相同,如图1所示,平衡时Y的转化率:
B. 其他条件相同,如图1所示,若压强,则
C. 向两恒容密闭容器中按不同投料比分别通入一定量的X和Y,Y的平衡转化率随温度变化曲线如图2所示,则平衡常数
D. 相同温度下,分别向体积不等的A、B两个恒容密闭容器中均通入2molX和2molY,反应到tmin时X的转化率如图3所示。若B中反应已达到平衡状态,则A中反应一定也达到了平衡状态
14. 在恒压密闭容器中,充入起始量一定的CO2和H2,发生下列反应:
反应I:
反应Ⅱ:
达平衡时,CO2转化率和CO的选择性随温度的变化如图所示[CO的选择性],下列说法不正确的是
A. 曲线①表示的是CO的选择性随温度的变化
B. 升高温度,CH3OCH3的平衡产率降低
C. 温度高于300℃时,主要发生反应Ⅱ
D. 同时提高CO2的平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性,应选择在低温高压条件下反应
第Ⅱ卷 (非选择题)
二、填空题
15. 工业上以铝土矿(主要成分为Al2O3,含少量Fe2O3、FeO、SiO2等杂质)为主要原料制备氧化铝,流程如下:
已知:常温条件下,饱和Na2CO3溶液的pH约为10.0~11.0。
(1)酸浸:
①为提高铝土矿的酸浸速率,通常可采用的方法有________。(任写出一点即可)
②浸渣的主要成分为________(填化学式)。
(2)氧化:“氧化”过程发生的离子方程式:________,为证明Fe2+已完全被氧化为Fe3+,所需的试剂可为________。
A.KSCN溶液 B.KSCN溶液、新制氯水 C.酸性KMnO4溶液
(3)沉淀:用Na2CO3溶液调节pH,将Al3+、Fe3+转化为氢氧化物沉淀,溶液终点pH对铝、铁沉淀率的影响如图所示。
为获得较高的铝、铁沉淀率,应控制溶液pH最佳为________左右。
A.2.5-3.0 B.5.0-5.5 C.11.0-12.0
(4)碱溶:碱溶后的溶液中的阴离子主要是OH-和________(写出离子符号)。
(5)碳分:向碱溶后的溶液中通入过量CO2气体,生成沉淀的离子方程式为________。
(6)用1 t含铝32.4%的高品位铝土矿,经上述流程制得459.0 kg Al2O3,Al2O3的产率为________%(结果保留1位小数)。
16. 利用化学反应原理研究废气的利用。
Ⅰ.高炉炼铁排放的废气中含有大量的CO,通过反应可以将CO转化成甲醇,实现废气利用。CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
(1)A、B、C三点对应的平衡常数的大小关系是____________________。
(2)不考虑催化剂影响的情况下,A、B、C三点中对应活化分子百分数最大的是____________________点。
(3)在条件下,往一容积可变的密闭容器内充入0.3molCO与发生上述反应。平衡后容器体积为2L,再加入1.0molCO,重新到达平衡时,CO与的浓度比值____________________(填“增大”“不变”或“减小”)。保持体系温度、压强不变,若以不同比例投料,测得某时刻各物质的物质的量如下:CO0.1mol、H20.1mol、CH3OH0.4mol,此时________(填“>”“<”或“=”)。
Ⅱ.石油化工、煤化工等行业废气普遍含有硫化氢,需要回收处理并加以利用。已知:。
(4)在某恒温恒容的密闭容器中,能判断上述反应达到平衡状态的依据是____________________(填字母)。
A. B. 气体的密度不发生变化
C. 平均摩尔质量不发生变化 D. 气体的压强不发生变化
(5)在1470K、100kPa反应条件下,将的混合气进行H2S热分解反应。平衡时混合气中H2S与H2的分压相等,H2S平衡转化率为___________________,平衡常数____________kPa(已知:分压=总压×该组分的物质的量分数)。
17. 实验室用干燥纯净的二氧化硫与氯气反应生成硫酰氯。装置如图所示(部分夹持仪器已省略):
有关物质的部分性质如表所示:
物质
熔点/
沸点
其它性质
-54.1
69.1
①易水解,产生大量白雾
②易分解:
10.4
338
具有吸水性且不易分解
(1)向装置A的烧瓶中添加浓盐酸的操作为_______。
(2)装置A中发生反应的离子方程式为_______。
(3)装置C中装的液体为_______
(4)装置D需要冷凝的目的为_______。
(5)装置E为球形冷凝管,冷却水从_______(填“a”或“b”)口进入。
(6)装有碱石灰的装置F的作用是_______。
(7)三颈烧瓶中装有活性炭可以明显地使反应更剧烈,则活性炭起的作用是_______。
18. 丙烯()是重要的有机化工原料,丙烷()制丙烯是化工研究的热点。由丙烷在一定温度和催化剂条件下制丙烯的两种方法如下:
反应Ⅰ(直接脱氢):
反应Ⅱ(氧化脱氢):
(1)已知: ,则_____。
(2)一定温度下,向恒容密闭容器中充入,开始压强为100kPa,仅发生反应Ⅰ。
①达到平衡时,再向容器充入,则的平衡转化率将_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
②欲提高丙烯的平衡产率同时加快反应速率,应采取的措施是_______(填字母序号)。
A.加催化剂 B.升高温度 C.及时分离出 D.通入稀有气体
③反应过程中,的气体体积分数与反应时间的关系如图1所示。图中n点的丙烷的转化率为_______,此温度下该反应的平衡常数_______(是用反应体系中气体物质的分压表示的平衡常数,平衡分压=总压×体积分数)。
(3)一定条件下,向密闭容器中通入一定量的和的混合气体,使之发生反应,相同时间内测得的转化率和的产率随温度变化的关系如图2所示。随着温度升高,的产率与的转化率差距增大的原因为_______。
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2025-2026学年高二上学期第一次月考试题
化学试题
考试时间:75分钟 试卷分数:100分
注意事项:
1.答卷前,考生务必在答题卡指定位置填写姓名、准考证号等信息。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案正确填写在答题卡指定位置。不得使用修正液、修正带。
3.答题卡不要折叠、损坏,不得在答题卡上涂写与考试无关的信息;考试结束,只上交答题卡。
可能用到的相对原子质量:O-16 Al-27
第Ⅰ卷 (选择题)
一、选择题(每题3分,共42分)
1. 2025年经济工作的九项重点任务之一,是以科技创新引领新质生产力发展,建设现代化产业体系,“新质生产力”的概念中,“新”的核心在于科技创新,下列说法正确的是
A. 歼-20上采用的氮化镓涂层,属于新型金属材料
B. “中国天眼”传输信息用到了光导纤维,其主要成分是
C. 磁悬浮列车使用钇钡铜氧作为超导材料,位于元素周期表副族
D. 我国核动力货船将采用钍()基熔盐反应堆技术,的中子数为142
【答案】D
【解析】
【详解】A.氮化镓是由镓元素和氮元素形成的化合物,属于无机非金属材料,不属于金属材料,A错误;
B.光导纤维的主要成分是,不是,B错误;
C.钡元素位于元素周期表第ⅡA族,属于主族元素,不属于副族元素,C错误;
D.核素的质量数为232、质子数为90,中子数为,D正确;
故选D。
2. 下列每步转化不能通过一步反应就实现的是
A. NH3→NO→NO2→HNO3
B. Al→Al2O3→Al(OH)3→NaAlO2
C. S→SO2→H2SO4→MgSO4
D. Fe→FeCl2→Fe(OH)2→Fe(OH)3
【答案】B
【解析】
【详解】A.氨气发生催化氧化生成NO,NO与氧气反应生成NO2,NO2溶于水生成硝酸,A正确;
B.铝与氧气反应生成氧化铝,氧化铝不溶于水,不能直接转化为氢氧化铝,B错误;
C.S燃烧生成SO2,SO2被氯水氧化可以转化为硫酸,硫酸与镁等反应可以生成硫酸镁,C正确;
D.铁与盐酸反应生成氯化亚铁,氯化亚铁与氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁被氧气氧化转化为氢氧化铁,D正确;
答案选B。
3. 用表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是
A. 50 mL18.4 mol/L浓硫酸与足量铜加热反应,生成分子的数目为0.46
B. 14 g乙烯、环丙烷()混合气体所含原子的数目为3
C. 1.6 g所含有的电子数为0.8
D. 标准状况下,2.24 L含有的键数目为0.2
【答案】B
【解析】
【详解】A.铜只能和浓硫酸反应,和稀硫酸不反应,故浓硫酸不能反应完全,则生成的二氧化硫分子小于,A错误;
B.乙烯与环丙烷的最简式都为,14 g由乙烯与环丙烷组成的混合气体中含有1 mol,所以含有的原子数目为,B正确;
C.1.6 g的物质的量为0.05 mol,每个超氧根中含17个电子,故1.6 g含有的电子数为,C错误;
D.标况下二氯甲烷为液体,无法利用气体摩尔体积进行计算,D错误;
故选B。
4. 在反应中,下列表示该反应速率最快的是
A. v(X)=0.5mol·L-1·s-1 B. v(Y)=0.3mol·L-1·s-1
C. v(Z)=0.6mol·L-1·s-1 D. v(W)=0.9mol·L-1·min-1
【答案】B
【解析】
【分析】根据反应速率与化学计量数的关系,将各物质的速率除以其对应系数并统一单位。
【详解】A.;
B.;
C.;
D.;
综合比较后,B选项的比值最大,表示反应速率最快;
故选B。
5. H2O2被称为“绿色氧化剂”。一种用H2制备H2O2的原理如图所示。下列说法错误的是
A. HCl和是中间产物
B. 反应I涉及非极性键的断裂和极性键的形成
C. 整个过程总反应的原子利用率是100%
D. 使用催化剂可以改变反应历程,从而改变总反应的反应热
【答案】D
【解析】
【分析】第一步为H2还原[PdCl4]2-生成Pd,第二步为Pd吸收并携带O2,将之转化为过氧根,第三步为H2O2的生成,据此解答。
【详解】A.中间产物是反应中生成又消耗的物质。由循环图可知,HCl在反应I生成,反应III中与H₂O₂等共同参与反应被消耗;Cl⁻在反应I生成,反应II中与O2、Pd反应被消耗,二者均为中间产物,A正确;
B.反应I为H2与[PdCl4]2-反应生成Pd、2HCl和2Cl⁻,H2中的H-H非极性键断裂,生成HCl中的H-Cl极性键,涉及非极性键断裂和极性键形成,B正确;
C.总反应为H2+O2=H2O2,反应物原子全部转化为目标产物H2O2,原子利用率100%,C正确;
D.催化剂可改变反应历程、降低活化能,但不影响反应物和产物的总能量,总反应的反应热不变,D错误;
答案选D。
6. 下列热化学方程式,正确的是
A. 4g固体硫完全燃烧生成SO2,放出37 kJ热量:S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH= -296kJ/mol
B. 1molN2与3molH2在某密闭容器中反应放出73kJ热量,则反应的热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-73kJ/mol
C. 甲烷的标准燃烧热为-890.3kJ·mol-1,则甲烷燃烧的热化学方程式可表示为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H=-890.3kJ·mol-1
D. 强酸强碱的中和热为-57.3 kJ/mol: Ba(OH)2(aq)+H2SO4(aq)=BaSO4(S)+2H2O(l) △H=-114.6kJ/mol
【答案】A
【解析】
【详解】试题分析:A项,4g硫完全燃烧生成SO2,放出37 kJ热量,所以1mol硫完全燃烧生成SO2,放出296kJ热量,所以硫燃烧的热化学方程式为::S(s)+O2(g)=SO2(g)ΔH= -296kJ/mol,故A项正确;B项,1molN2与3molH2在某密闭容器中反应放出73kJ热量,但是该反应是可逆反应,所以反应完全发生时放出的热量大于73kJ,该反应中的焓变应该小于-73kJ/mol,故B项错误;C项,该反应中甲烷燃烧产物中的水为液态的时候,焓变才为-890.3kJ·mol-1,故C项错误;D项,该反应还生成了硫酸钡沉淀,会放出热量,所以该反应的焓变小于-114.6kJ/mol,故D项错误。综上所述,本题正确答案为A。
考点:热化学方程式
7. 下列实验操作、现象和解释或结论都正确的是
实验操作
现象
解释或结论
A
密闭容器中氢气和碘蒸气等物质的量反应,压缩容器容积
颜色加深
平衡右移
B
向两支盛有等浓度、等体积的试管中分别加入等浓度、等体积的溶液和溶液
前者产生气泡的速率快
的催化效果比好
C
等体积、等物质的量浓度的与溶液在不同温度下反应
温度高的溶液中先出现浑浊
温度升高,该反应速率加快
D
向两份5 mL 0.1 mol∙L-1草酸溶液中,分别滴加0.1 mol∙L-1和0.2 mol∙L-1的酸性高锰酸钾溶液2 mL
加入0.2 mol∙L-1的酸性高锰酸钾溶液褪色快
反应物浓度越大,反应速率越快
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.反应H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)为反应前后气体分子数不变的反应,平衡不受压强影响,压缩容器容积,碘蒸气浓度增大导致颜色加深,但平衡不移动,A错误;
B.FeCl3和CuSO4的阴离子不同,无法单一变量比较Fe3+和Cu2+的催化效果,B错误;
C.温度升高加快Na2S2O3与H2SO4的反应速率,现象与结论一致,C正确;
D.发生反应,0.2 mol∙L-1的高锰酸钾溶液过量,不能观察到溶液褪色现象,无法通过褪色快慢直接推断浓度对速率的影响,D错误;
故答案选C。
8. 下列对应离子方程式书写正确的是
A. 向酸性高锰酸钾溶液中滴加双氧水:
B. 已知酸性强弱顺序:,则向溶液中通入少量:
C. 向溶液中滴加溶液至沉淀的质量最大:
D. 向含的溶液中通入
【答案】D
【解析】
【详解】A.向酸性高锰酸钾溶液中滴加双氧水,反应生成氧气和锰离子,电荷不守恒:,故A错误;
B.已知酸性强弱顺序:,则向溶液中通入少量,反应生成碳酸氢钠和HCN:,故B错误;
C.向溶液中滴加溶液至沉淀的质量最大即硫酸根全部沉淀完全时:,故C错误;
D.向含的溶液中通入,4mol碘离子消耗2mol氯气,0.5mol氯气消耗1mol亚铁离子,则离子方程式为:,故D正确。
综上所述,答案为D。
9. 下列实验装置不能达到实验目的的是
A. 图甲装置:比较非金属性:
B. 图乙装置:验证钠和水反应是否为放热反应
C. 图丙装置:橡皮管能减小气体体积测量的误差
D. 图丁装置:用做喷泉实验
【答案】A
【解析】
【详解】A.盐酸与碳酸钠溶液反应生成碳酸,碳酸氢钠溶液吸收挥发的HCl气体,二氧化碳与硅酸钠溶液反应生成硅酸,则酸性:,元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,即非金属性:C>Si,但HCl不是Cl的最高价氧化物对应的水化物,则不能比较Cl与C、Si的非金属性强弱,A符合题意;
B.在试管中存在一定量的空气,钠与水的反应放热,放出的热量使空气膨胀,导致U型管中的红墨水左边液面下降,右边液面上升,可验证钠和水反应是否为放热反应,B不符合题意;
C.橡皮管可平衡气压,便于液体顺利流下,可以减小生成的气体体积测量的误差,C不符合题意;
D.易与NaOH溶液反应,使烧瓶内压强降低,大气压能把烧杯中的NaOH溶液压入烧瓶中形成喷泉,则能用SO2做喷泉实验,D不符合题意;
故选A。
10. 在一绝热(不与外界发生热交换)的恒容容器中,发生反应:,下列描述中能表明反应已达到平衡状态的有几个
①容器内温度不变
②混合气体的密度不变
③混合气体的压强不变
④混合气体的平均相对分子质量不变
⑤C(g)的物质的量浓度不变
⑥容器内A、C、D三种气体的浓度之比为2:1:1
⑦某时刻且不等于零
⑧单位时间内生成n mol D,同时生成2n mol A
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
【答案】C
【解析】
【详解】判断可逆反应达到平衡的核心依据是:正逆反应速率相等,各组分浓度、含量保持不变,反应过程中发生变化的物理量不再改变时可判断达到平衡,逐项分析如下:
①绝热容器无热交换,化学反应伴随热效应,温度不变说明正逆反应的吸放热平衡,反应达平衡,正确;
②混合气体密度,恒容下不变,B为固体,反应过程中气体总质量随反应进行变化,密度不变说明气体质量恒定,反应达平衡,正确;
③由理想气体状态方程,反应前后气体总物质的量不变,恒容不变,绝热体系中温度随反应热变化,压强不变说明温度恒定,反应达平衡,正确;
④混合气体平均相对分子质量,恒定,随反应变化,不变说明气体质量恒定,反应达平衡,正确;
⑤的物质的量浓度不变是平衡状态的直接特征,正确;
⑥气体浓度比为仅为某一时刻的瞬时值,无法说明浓度不再变化,不能判断平衡,错误;
⑦未指明速率的正逆方向,任意反应时刻均存在正反应速率,无法判断平衡,错误;
⑧生成为正反应,生成为逆反应,二者速率符合计量数比例,说明正逆反应速率相等,反应达平衡,正确。
综上共6个描述可表明反应达平衡。故选C。
11. 已知反应,下列叙述与图对应的是
A. 图①表示,对达到平衡状态的反应,在时刻充入一定量的C,平衡逆向移动
B. 由图②可知,
C. 图③表示化学平衡常数与压强的变化关系
D. 若图④中y轴表示C的体积分数,则
【答案】C
【解析】
【详解】A.对达到平衡状态的反应,在时刻充入了一定量的C,则逆反应速率瞬间增大,正反应速率此刻不变,然后随之增大,与图像不符,A错误;
B.当温度为时,压强比先达到平衡状态,则,对于该反应,加压平衡正向移动,C的百分含量增大,符合图像;当压强为时,温度比先达到平衡状态,则,对于该反应,升温平衡逆向移动,C的百分含量减小,符合图像,则由图②可知,,,B错误;
C.平衡常数K只受温度影响,增大压强,平衡常数K不变,则图③符合随着压强变化K值的变化图,C正确;
D.若图④中y轴表示C的体积分数,对于该反应,压强增大平衡正向移动,C的体积分数增大,则大于,D错误;
故选C。
12. 转化为的反应为 。在有、无催化剂条件下氧化成过程中能量的变化如图所示。450℃、催化时,该反应机理为:
反应①
反应②
下列说法正确的是
A. 反应1的△S>0
B. 催化时,反应②的速率大于反应①
C. 其他条件相同,增大,的转化率下降
D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.反应自发,根据吉布斯自由能可知焓大于0,△S>0,A项正确;
B.由图可知,催化时,反应②的活化能大于反应①的活化能,活化能越大反应速率越慢,则反应②的速率小于反应①,B项错误;
C.其他条件相同,增大,增大,减小,的转化率增大,C错误;
D.产物由气态转化为固态时会继续放热,所以 ,D错误:
故选A。
13. 某容器中只发生反应:。由下列图象得出的结论正确的是
A. 其他条件相同,如图1所示,平衡时Y的转化率:
B. 其他条件相同,如图1所示,若压强,则
C. 向两恒容密闭容器中按不同投料比分别通入一定量的X和Y,Y的平衡转化率随温度变化曲线如图2所示,则平衡常数
D. 相同温度下,分别向体积不等的A、B两个恒容密闭容器中均通入2molX和2molY,反应到tmin时X的转化率如图3所示。若B中反应已达到平衡状态,则A中反应一定也达到了平衡状态
【答案】D
【解析】
【详解】A.图1中,随着n(X)增大(横坐标增大),Y的转化率因X浓度增加而提高。假设a、b、c三点n(X)依次增大,则Y转化率应为c > b > a,A错误;
B.W为固体,气体体积变化取决于(a+b)与c,若p1 > p2且p1时Z体积分数更大,说明加压平衡正向移动,即(a+b) > c,B错误;
C.平衡常数K仅与温度有关,图2中A、B点温度相同,则KA=KB,升高温度,Y转化率降低(曲线下降),则正反应放热,即温度升高K减小,故,C错误;
D.图3中,A容器体积小,压强大,反应速率比B快,B点达到平衡状态,故A一定达到平衡状态,D正确;
故选D。
14. 在恒压密闭容器中,充入起始量一定的CO2和H2,发生下列反应:
反应I:
反应Ⅱ:
达平衡时,CO2转化率和CO的选择性随温度的变化如图所示[CO的选择性],下列说法不正确的是
A. 曲线①表示的是CO的选择性随温度的变化
B. 升高温度,CH3OCH3的平衡产率降低
C. 温度高于300℃时,主要发生反应Ⅱ
D. 同时提高CO2的平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性,应选择在低温高压条件下反应
【答案】C
【解析】
【分析】反应I是吸热反应,升高温度,平衡正向移动,CO的选择性逐渐增大,因此曲线①是CO的选择性随温度变化的曲线,曲线②是CO2转化率随温度变化的曲线。
【详解】A.根据分析可知,曲线①是CO的选择性随温度变化的曲线,A正确;
B.反应1正向反应是吸热反应,反应Ⅱ正向反应是放热反应,升高温度,反应I正向移动,反应Ⅱ逆向移动,CH3OCH3的平衡产率降低,B正确;
C.根据分析,曲线①是CO的选择性随温度变化的曲线,曲线②是CO2转化率随温度变化的曲线,温度高于300℃时,曲线①随温度升高增大趋势大于曲线②,说明此时主要发生反应I,C错误;
D.反应Ⅱ正向反应是体积减小的放热反应,要同时提高CO2的平衡转化率和平衡时CH3OCH3的选择性,应选择在低温高压条件下反应,D正确;
故选C。
第Ⅱ卷 (非选择题)
二、填空题
15. 工业上以铝土矿(主要成分为Al2O3,含少量Fe2O3、FeO、SiO2等杂质)为主要原料制备氧化铝,流程如下:
已知:常温条件下,饱和Na2CO3溶液的pH约为10.0~11.0。
(1)酸浸:
①为提高铝土矿的酸浸速率,通常可采用的方法有________。(任写出一点即可)
②浸渣的主要成分为________(填化学式)。
(2)氧化:“氧化”过程发生的离子方程式:________,为证明Fe2+已完全被氧化为Fe3+,所需的试剂可为________。
A.KSCN溶液 B.KSCN溶液、新制氯水 C.酸性KMnO4溶液
(3)沉淀:用Na2CO3溶液调节pH,将Al3+、Fe3+转化为氢氧化物沉淀,溶液终点pH对铝、铁沉淀率的影响如图所示。
为获得较高的铝、铁沉淀率,应控制溶液pH最佳为________左右。
A.2.5-3.0 B.5.0-5.5 C.11.0-12.0
(4)碱溶:碱溶后的溶液中的阴离子主要是OH-和________(写出离子符号)。
(5)碳分:向碱溶后的溶液中通入过量CO2气体,生成沉淀的离子方程式为________。
(6)用1 t含铝32.4%的高品位铝土矿,经上述流程制得459.0 kg Al2O3,Al2O3的产率为________%(结果保留1位小数)。
【答案】(1) ①. 将铝土矿粉碎、加热、适当提高H2SO4溶液的浓度 ②. SiO2
(2) ①. ②. C
(3)B (4)
(5)
(6)75.0
【解析】
【分析】由题干工艺流程图可知,向铝土矿中加入硫酸,可将Al2O3、Fe2O3、FeO分别转化为Al3+、Fe3+和Fe2+,过滤后可分离出不溶于硫酸的SiO2,向滤液中通入氧气,氧气将Fe2+转化为Fe3+,加入溶液调节pH,转化为Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀,过滤后得到沉淀,向沉淀中加入NaOH溶液,Al(OH)3沉淀溶于NaOH溶液转化为Na[Al(OH)4],过滤得到Fe(OH)3,向Na[Al(OH)4]溶液中通入过量的CO2,生成Al(OH)3沉淀和NaHCO3溶液,过滤洗涤沉淀,Al(OH)3经灼烧得到Al2O3。
【小问1详解】
①为提高铝土矿的酸浸速率,通常可采用的方法有:将铝土矿粉碎、加热、适当提高溶液的浓度等。
②Al2O3、Fe2O3、FeO能溶于硫酸分别转化为Al3+、Fe3+和Fe2+,而SiO2不溶于稀硫酸,所以浸渣的主要成分为SiO2。
【小问2详解】
“氧化”过程中,O2将氧化为,根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒,反应的离子方程式为;证明已完全被氧化为的关键是证明溶液中已无,可向反应后所得的溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液,溶液不褪色,说明已完全被氧化为,故选C(KSCN溶液只能用于检验,而反应后的溶液中一定含,A、B不符合题意)。
【小问3详解】
由题干图示信息可知,pH为时铝、铁的沉淀率均接近100%,再提高pH沉淀率增大不显著,且会消耗更多的溶液,故为获得较高的铝、铁沉淀率,应控制溶液pH最佳为,选B。
【小问4详解】
向沉淀中加入NaOH溶液,Al(OH)3沉淀溶于NaOH溶液转化为Na[Al(OH)4],反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=,则碱溶后的溶液中的阴离子主要是和。
【小问5详解】
向碱溶后的溶液中通入足量CO2气体,和二氧化碳反应生成Al(OH)3沉淀和,反应的离子方程式为。
【小问6详解】
根据铝元素守恒,存在计量关系:,则含铝的高品位铝土矿理论上可制得的,故上述流程的产率为。
16. 利用化学反应原理研究废气的利用。
Ⅰ.高炉炼铁排放的废气中含有大量的CO,通过反应可以将CO转化成甲醇,实现废气利用。CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。
(1)A、B、C三点对应的平衡常数的大小关系是____________________。
(2)不考虑催化剂影响的情况下,A、B、C三点中对应活化分子百分数最大的是____________________点。
(3)在条件下,往一容积可变的密闭容器内充入0.3molCO与发生上述反应。平衡后容器体积为2L,再加入1.0molCO,重新到达平衡时,CO与的浓度比值____________________(填“增大”“不变”或“减小”)。保持体系温度、压强不变,若以不同比例投料,测得某时刻各物质的物质的量如下:CO0.1mol、H20.1mol、CH3OH0.4mol,此时________(填“>”“<”或“=”)。
Ⅱ.石油化工、煤化工等行业废气普遍含有硫化氢,需要回收处理并加以利用。已知:。
(4)在某恒温恒容的密闭容器中,能判断上述反应达到平衡状态的依据是____________________(填字母)。
A. B. 气体的密度不发生变化
C. 平均摩尔质量不发生变化 D. 气体的压强不发生变化
(5)在1470K、100kPa反应条件下,将的混合气进行H2S热分解反应。平衡时混合气中H2S与H2的分压相等,H2S平衡转化率为___________________,平衡常数____________kPa(已知:分压=总压×该组分的物质的量分数)。
【答案】(1)
(2)C (3) ①. 增大 ②. < (4)CD
(5) ①. 50% ②. 5
【解析】
【分析】由图可知,同一压强下,温度升高,CO的平衡转化率下降,平衡逆向移动,说明反应是放热反应,由于是气体体积减少的反应,同一温度下增大压强,平衡正向移动,CO的转化率增大,则P2>P1;
【小问1详解】
A与B对应的温度相同,K值相同,C点温度高,平衡逆向移动,K值减小,故A、B、C对应平衡常数大小关系是:。
【小问2详解】
温度越高,活化分子百分数越大,C点温度最高,C点活化分子百分数最大;
【小问3详解】
平衡常数表达式为,变形得。温度不变则不变,加入大量CO后,容器体积扩大,浓度显著降低,因此增大。
由图可知,在T2°C、P2条件下,CO的平衡转化率为0.5,则CO的转化 量为0.3mol×0.5=0.15mol,列三段式:
K===400;当、、时,原平衡总物质的量为0.4 mol,体积为2 L,此时总物质的量为 0.6 mol,恒温恒压下体积与物质的量成正比,故此时容器体积为3 L,此时Q===3600>K,反应逆向进行,<;
【小问4详解】
A.达到平衡时,正逆反应速率相等,,A错误;
B.恒温恒容下密度是定值,不能判断达到平衡状态,B错误;
C.平均摩尔质量为变量,平均摩尔质量不变时达到平衡状态,C正确;
D.恒温恒容下气体压强是变量,气体压强不再变化时达到平衡状态,D正确;
答案是CD;
【小问5详解】
平衡时混合气中与的分压相等,二者的物质的量相等,1-x=x,得出x=0.5mol,H2S的平衡转化率为50%;此时H2S的物质的量为0.5mol,S2的物质的量为0.25mol,H2的物质的量为0.5mol,H2S分压强为, S2分压强为,H2分压强为,KP===5。
17. 实验室用干燥纯净的二氧化硫与氯气反应生成硫酰氯。装置如图所示(部分夹持仪器已省略):
有关物质的部分性质如表所示:
物质
熔点/
沸点
其它性质
-54.1
69.1
①易水解,产生大量白雾
②易分解:
10.4
338
具有吸水性且不易分解
(1)向装置A的烧瓶中添加浓盐酸的操作为_______。
(2)装置A中发生反应的离子方程式为_______。
(3)装置C中装的液体为_______
(4)装置D需要冷凝的目的为_______。
(5)装置E为球形冷凝管,冷却水从_______(填“a”或“b”)口进入。
(6)装有碱石灰的装置F的作用是_______。
(7)三颈烧瓶中装有活性炭可以明显地使反应更剧烈,则活性炭起的作用是_______。
【答案】(1)先打开分液漏斗上部的玻璃塞或将分液漏斗上部的玻璃塞上的凹槽与分液漏斗上端的小孔对齐,再旋开分液漏斗下端的玻璃旋塞
(2)
(3)浓硫酸 (4)减少挥发或分解,提高的产率 (5)a
(6)吸收多余的有毒气体或,防止污染大气;防止外界的水蒸气进入到三颈烧瓶中,导致水解
(7)催化作用
【解析】
【分析】由实验装置可知,装置A是制取Cl2的装置,A中生成的氯气中混有氯化氢和水蒸气,因此需要用饱和的食盐水除去氯化氢,再干燥,故B中盛装饱和食盐水,C中盛装浓硫酸,最后在D中与二氧化硫发生反应,SO2+Cl2SO2Cl2,结合反应中涉及物质的性质分析解答。
【小问1详解】
用分液漏斗添加液体药品比长颈漏斗使用方便,但要注意先打开分液漏斗上部的玻璃塞或将分液漏斗上部的玻璃塞上的凹槽与分液漏斗上端的小孔对齐,再旋开分液漏斗下端的玻璃旋塞。若只旋开分液漏斗下端的玻璃旋塞,分液漏斗内的浓盐酸不会顺利滴下。
【小问2详解】
装置A是制取Cl2的装置,高锰酸钾与浓盐酸反应不需要加热可以生成氯气,离子方程式为:;
【小问3详解】
由分析可知,装置C中装的液体为浓硫酸;
【小问4详解】
干燥纯净的氯气与干燥纯净的二氧化硫在三颈烧瓶中反应生成,反应放出大量的热量,故需要将三颈烧瓶放在冷水浴中冷凝,目的是将液化,减少的挥发或因温度高而分解,提高其产率;
【小问5详解】
为了更好地实现冷凝回流,冷却水从球形冷凝管的下口进,故进水口是a;
【小问6详解】
在球形冷凝管的末端连接装有碱石灰的球形干燥管的目的是吸收多余的有毒气体或,防止污染大气;同时防止外界的水蒸气进入到三颈烧瓶中,导致水解;
【小问7详解】
三颈烧瓶中装有活性炭可以明显地使反应更剧烈,说明反应速率明显加快,则活性炭起的作用是催化作用。
18. 丙烯()是重要的有机化工原料,丙烷()制丙烯是化工研究的热点。由丙烷在一定温度和催化剂条件下制丙烯的两种方法如下:
反应Ⅰ(直接脱氢):
反应Ⅱ(氧化脱氢):
(1)已知: ,则_____。
(2)一定温度下,向恒容密闭容器中充入,开始压强为100kPa,仅发生反应Ⅰ。
①达到平衡时,再向容器充入,则的平衡转化率将_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
②欲提高丙烯的平衡产率同时加快反应速率,应采取的措施是_______(填字母序号)。
A.加催化剂 B.升高温度 C.及时分离出 D.通入稀有气体
③反应过程中,的气体体积分数与反应时间的关系如图1所示。图中n点的丙烷的转化率为_______,此温度下该反应的平衡常数_______(是用反应体系中气体物质的分压表示的平衡常数,平衡分压=总压×体积分数)。
(3)一定条件下,向密闭容器中通入一定量的和的混合气体,使之发生反应,相同时间内测得的转化率和的产率随温度变化的关系如图2所示。随着温度升高,的产率与的转化率差距增大的原因为_______。
【答案】(1)
(2) ①. 减少 ②. B ③. ④. 90
(3)与反应生成
【解析】
【小问1详解】
反应Ⅱ-反应Ⅰ可得反应:,则由盖斯定律可得:,则反应Ⅱ的;
【小问2详解】
①达到平衡时,再向容器充入,平衡正向移动,的平衡转化率将减小;
②A.加催化剂,反应速率加快,平衡不移动,丙烯产率不变,A错误;
B.升高温度,反应速率加快,平衡正向移动,丙烯产率增大,B正确;
C.及时分离出H,,平衡正向移动,丙烯产率增大,但反应速率随后减慢,C错误;
D.通入稀有气体,各反应物质分压强不变,反应速率不变,平衡不移动,丙烯产率不变,D错误;
故选B;
③一定温度下,向恒容密闭容器中充入1molC3H8,开始压强为100kPa,假设反应消耗C3H8的物质的量为xmol,则列三段式有:,根据图像可知平衡时C3H8的体积分数为25%,,解得,n点的丙烷的转化率为;则,开始气体物质的量是1mol时压强为100kPa,则平衡时气体物质的量为1.6mol时,气体总压强为160pkPa,其中p(C3H8)=,p(C3H6)=p(H2)=,则该反应达到平衡时的化学平衡常数:;
【小问3详解】
一定条件下,向密闭容器中通入一定量的和的混合气体,使之发生反应ii.,若只有发生该反应,相同时间内的转化率和的产率相等,则随着温度升高,的产率与的转化率差距增大的原因为:温度升高,发生副反应,生成其他产物(如)。
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